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用于直接观测系外行星的SPICA红外日冕仪

地球与行星天体物理 2019-08-14 v3

摘要

我们提出了一种用于SPICA的中红外日冕仪,旨在直接观测系外行星,目前日冕仪被视为其焦平面仪器的一种可选方案。SPICA日冕仪的主要目标是直接观测类木星系外行星。本文同时介绍了基线巡天策略以及用于该巡天的日冕仪仪器的技术指标。观测所需的主要波长和对比度分别为3.5-27微米和10^{-6}。我们使用可见光激光器进行了实验室实验,以验证日冕仪的原理。在使用二元形状光瞳日冕仪的实验中,根据暗区和PSF核心的线性平均值计算,达到了6.7×10^{-8}的对比度。由于二元形状光瞳掩模日冕仪具有可行性和鲁棒性,它是SPICA的基线解决方案。另一方面,我们还进行了相位诱导振幅切趾/二元掩模混合日冕仪的实验室实验,以获得更高性能的选项,并通过主动波前控制实现了6.5×10^{-7}的对比度。本文还描述了该仪器潜在的重要副产品——用于表征系外行星的凌星监测。我们还介绍了针对SPICA实际光瞳的二元形状光瞳掩模设计、PSF减除、独立式二元掩模开发、真空室以及低温可变形镜等关键技术的最新进展。考虑到SPICA是日冕仪的重要平台以及关键技术的进展,我们建议为SPICA开发一台中红外日冕仪仪器,并利用它进行系外行星的直接观测。

关键词

引用

@article{arxiv.0905.3829,
  title  = {SPICA infrared coronagraph for the direct observation of exo-planets},
  author = {Keigo Enya},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0905.3829},
  year   = {2019}
}

备注

37th COSPAR Scientific Assembly; Montreal, Canada 13-20 July 2008/Submitted to ASR